排氣[Qi]閥口徑[Jing]如何選擇[Ze]？

    某工程采(Cai)用[Yong]岸邊取水，泵(Beng)的供水能力(Li)為1000~3800m2/h/h，泵的P點到A點的管道為[Wei]原爬坡(Po)管道，管材[Cai]為鋼管。從[Cong]A點到預[Yu]沉(Chen)澱池，新建[Jian]一條輸水管道。采用[Yong]兩根聚乙烯鋼骨架[Jia]複合管，平行埋設(She)或通過隧道敷設。該管(Guan)的外徑為802毫米，内徑為766毫米，壁[Bi]厚為18毫米(Mi).起點A與[Yu]終點預沉澱[Dian]池的[De]高差為9.65米，管道長度為2925米[Mi]，管道坡[Po]度(Du)為0.0033，管道糙率系數為0.01。管道前端通過[Guo]障礙物，有一(Yi)個向下的彎(Wan)道和反坡點[Dian]。其他管[Guan]段沿[Yan]斜(Xie)坡通過隧道到達預沉(Chen)澱池。整個[Ge]管(Guan)道[Dao]有兩個局[Ju]部突(Tu)出點A和b，停泵時，管道[Dao]内從A點到(Dao)預沉(Chen)澱池的水[Shui]流會被重力流排出。

圖1項目輸水管[Guan]道示意圖

    為了保證A點與預沉澱池之間的管道在重力流排空下不産生負壓，需要在A點和B點設置進[Jin]排氣閥，并使進(Jin)排氣閥的[De]進氣(Qi)量不小于管道的排[Pai]水量。根據公式q=8.83  (jd5)，其中d的單(Dan)位為m，進氣量Qq=938m3/h，代(Dai)入推導出的管道内徑d=0.47m，說明DN500輸水管(Guan)道能夠滿足該水力坡度下的輸水能(Neng)力[Li]，q=8.83  (jd5)給出的公[Gong]式是錯誤的[De]。根[Gen]據本文提(Ti)出的公[Gong]式Qq=Q=0.2785ChJ0.54d2.63，進氣量Qq=0.27851500.00330.540.7662.63=0.947(m3/s)=3409 m3/H.

根據CJ/T217—2005，在(Zai)選擇進氣門[Men]和排氣門的直徑時，應将進氣換算成排氣容積，其中進氣按排氣容積的80%計(Ji)算，因此本項[Xiang]目的[De]排氣容積為Qq=3409/0.8=4261(m3/h)。按[An]原設(She)計，P=0.035MPa，q=8.83 (jd5)，查CJ/T217—2005附錄a圖(見圖2)，選擇DN150進排氣閥，滿足[Zu]排氣要求。因此，在[Zai]a點和B點(Dian)安裝了一個(Ge)DN150進排氣門.但管道充水試壓後，通過管道[Dao]末端的放空閥放空(Kong)時，A點下遊[You]管段會在[Zai]2分鐘内(Nei)放氣。這時進(Jin)排氣閥會發出尖銳[Rui]的尖叫聲，說明進排氣閥的進(Jin)氣量已經(Jing)達到極限，進排[Pai]氣閥的直[Zhi]徑太小。

圖2複合高速[Su]進排氣門位移曲線

    可以看出(Chu)，不同(Tong)材質的水(Shui)管P是不一樣的，所以不能根據鋼管(Guan)的P=0.035MPa來選[Xuan]擇進排氣閥。為防止水泵突然[Ran]停機[Ji]、重力放[Fang]空時(Shi)水管坍塌，根據表3，外徑802mm的聚乙烯鋼骨架複合[He]管P為0.008MPa，進出口(Kou)閥門應按此值選擇。根據CJ/T217-2005附錄A，DN300的進、出口閥門能夠滿[Man]足要求。從圖1可以看出，輸水管道中有兩個凸起(Qi)a和b，存(Cun)在[Zai]停泵時水柱分離的工況。為了避免橋接水錘損壞(Huai)管道，補救措施是拆除a、b兩點原進排氣閥DN150，就地更換為DN300三級氣閥，實現快(Kuai)進慢出。三級氣閥安(An)裝後進行試驗(Yan)，管道内無負壓變形。當然(Ran)，在選擇進氣門和排氣門時，需要驗證[Zheng]排氣工況下[Xia]的排量，根(Gen)據排量和進氣(Qi)的較大值選擇符合工況[Kuang]要求的口徑。